L-3 Cincinnati Electronics: Передатчик Х-диапазона T-722

Рассмотрен  400 Мбит/с OQPSK  передатчик T-722 с AES шифрованием и кодированием Рида-Соломона для космических объектов.
Передатчик T-722 состоит из OQPSK-модулятора и усилителя с выходной мощностью 7,5 Вт и воспринимает первичные, вторичные данные и синхросигналы на параллельный интерфейс с низковольтной передачей сигналов (LVDS-интерфейс). Частоты X-диапазона от 8,0 до 8,4 ГГц.

---

Передатчик X-диапазона T-722

Общие сведения

Модель T-722 от компании L-3 Cincinnati Electronics’ представляет собой 400 Мбит/с OQPSK  передатчик с улучшенным стандартом шифрования (AES) и кодированием Рида-Соломона, предназначенный для использования на космических кораблях и спутниках с требованиями передачи больших объемов данных полезных нагрузок [1].

Передатчик состоит из OQPSK-модулятора и усилителя с выходной мощностью 7,5 Вт.

Блок также обеспечивает встроенное AES-шифрование и кодирование Рида-Соломона.

Интерфейс синхронизации и данных

Передатчик T-722 воспринимает первичные, вторичные (резервные) данные и синхросигналы на параллельный интерфейс с низковольтной передачей сигналов (LVDS-интерфейс). 

Параллельный интерфейс обеспечивает передачу данных из 4-разрядных слов, передаваемых со скоростью до 50 Мбит/с в каждом I и Q канале. Блок имеет два входа управления - вход зашифрованного текста и вход обычного текста, который обеспечивает обход шифрования в реальном времени, позволяя передавать заголовки кадров в незашифрованном виде.

LVDS выходы включают данные опорного (эталонного) времени, позволяющие осуществлять синхронизацию другого оборудования и запуск RS-кода (кода Рида-Соломона), используемого для управления потоками данных.

Опции обработки данных включают в себя AES шифрование (128/256-битное шифрование), RS-кодирование с буфером 1 Мбайт для алгоритма FIFO (алгоритм "первым пришел, первым обслужен"), используемого для улавливания нарастания RS-параллельных данных, псевдослучайного шумового кодирования (PN) и дифференциального кодирования.

Генерация несущей

Сигнал несущей генерируется внутри блока с уровнем фазового шума менее 2°_RMS в любых условиях окружающей среды.

Информационная безопасность

Встроенное AES кодирование, соответствующее требованиям NIST и FIPS 140-2, обеспечивает пользователю информационную безопасность за счет алгоритма, который используется во всем мире для обеспечения надежного кодирования данных, начиная от данных электронной почты до данных персональных идентификационных номеров системы управления воздушным движением. Пользователь имеет возможность иметь алгоритм AES, настроенный на 128 или 256-битный ключ.

Модулятор

Данные модулируют несущую X-диапазона в OQPSK-модуляторе с фазовым балансом лучше чем 4°, балансом амплитуд лучше чем 0,75 дБ _p-p и с подавлением несущей более чем на 30 dBc.

SSPA-усилитель мощности

Для обеспечения требуемой выходной мощности 7,5 Вт на самой высокой частоте X-диапазона передатчик T-722 выполнен из модульных, высокоэффективных каскадов усиления на базе GaAs полевых транзисторов (FET).

Выходная мощность передатчика варьируется орбитными командами с шагом 0,5 дБ.

Технические характеристики передатчика X-диапазона T-722

Входные характеристики
Каналы данных I и Q  (4-битные слова)	LVDS
Синхронизация каналов  I и Q	LVDS
Допустимые данные	LVDS
Зашифрованный/обычный текст	LVDS
Команда Вкл/Откл электропитания передатчика	импульсная команда 28 В
Первичные и вторичные (резервные) команды	двухуровневая команда
Команда AES шифрования/режим обхода	двухуровневая команда
Последовательные команды	Открытый коллектор: - кодирование кодом Рида-Соломона/обход; - псевдослучайное кодирование/обход; - считывание данных PN (псевдослучайное шумовое кодирование) разрешено/запрещено; - преобразование формата кода NRZ-L в код NRZ-M/обход; - регулировка выходной мощности; - AES ключ загрузки
Режимы работы	OQPSK (200 Мбит/с на канал): - данные и такты I-канала; - 4-битное слово (50 Мбит/с); - данные и такты Q-канала; - 4-битное слово (50 Мбит/с)
Внутреннее формирование псевдослучайного тестового шаблона испытаний
Разъемы:	- разъем RF- розетка SMA, соответствующая MIL-C-39012; - разъем электропитания 9-контактный с фильтрами типа D-Sub; - разъем телеметрии 15-контактный, высокой плотности типа D-Sub; - разъем команд и телеметрии 15-контактный D-Sub; - разъем для первичных сигналов 44-контактный, высокой плотности типа D-Sub; - разъем для вторичных сигналов 44-контактный, высокой плотности типа D-Sub
Выходные характеристики
Выход РЧ	7,5 Вт (регулируется с шагом 0,5 дБ)
Частота	X-диапазон с частотами от 8,0 до 8,4 ГГц (частоты выбираемые; фабричные установки)
Источник частоты	TCXO с низким уровнем шума (встроенный)
Телеметрический сигнал RF-мощности	аналоговый (0-5) В
Вторичные (резервные) телеметрические сигналы	аналоговые (0-5) В
Телеметрический сигнал температуры	с термистора
Последовательные команды	Открытый коллектор: - первичные / вторичные команды; - кодирование кодом Рида-Соломона/обход; - псевдослучайное кодирование/обход; - считывание разрешено/заблокировано; - преобразование формата кода NRZ-L в код NRZ-M/обход
Дублирование синхронизации (I и Q каналы)	LVDS
Разрешение RS-кодирования	LVDS
Требования к электропитанию
Входные характеристики	(28 ± 7) В источника постоянного тока
Потребляемая мощность от источника электропитания	75 Вт максимум
Излучение
Общая доза	60 крад минимум
Защелкивание	устойчивый к излучению
Экологические характеристики
Температура	- от минус 30 до + 70 °C (в нерабочем состоянии) - от минус 20 до + 65 °C (в рабочем состоянии)
Вибрация	случайная; 14,1 grms по 3-м осям
Физические характеристики
Размеры	(6.8” W x 6.10” D x 4.5” H)/(173 х 155 х 114) мм
Масса	8.5 lbs./3,9 кг

---

Источники информации:

1. T-722 X- BAND - L-3 Cincinnati Electronincs, 2007. [Электронный ресурс]. URL: http://www.cinele.com/images/space_datasheets/t-722_x-band.pdf  (дата обращения: 03.03.2015).